Автостереоскопія, бінокулярна стереоскопія - різновид стереоскопії, в якій для сприйняття об'ємного зображення не потрібні будь-які додаткові пристосування у вигляді окулярів, стереоскопії і інших пристроїв, що розміщуються перед очима спостерігача . Об'ємне зображення сприймається при безпосередньому розгляді плоского екрана або фотознімку і називається .
Найбільш поширеними технологіями автостереоскопії вважаються лентикулярний або , голографію, а також стереодисплей, в тому числі дисплей світлового поля. Автостереоскопія використовується в фотографії, кінематографі, телебаченні, рекламі та інших областях відображення візуальної інформації. Головна перевага даного принципу полягає в доступності сприйняття тривимірного зображення без додаткових пристроїв, а також людьми з дефектами зору, що носять окуляри.
Технології
В сучасній техніці відомо безліч технологій автостереоскопії, в тому числі з використанням окулографії. Але більшість з них засновані на растровому принципі сепарації стереопари. При цьому може використовуватися лентикулярний, призматичний або щілинний растр. Чіткість зображення по горизонталі при цьому неминуче знижується, але його об'єм впевнено сприймається більшістю глядачів. Кожен з двох різновидів растрів має свої переваги, але застосовується не у всіх випадках.
Щілинний (бар'єрний) растр
Принцип заснований на перекритті різних ділянок зображення ґратками з вузьких непрозорих смуг при розгляданні об'єктів з різних точок. При цьому зображення стереопари складаються зі смуг, що чергуються одна за одною. В результаті, кожне око спостерігача бачить через щілини в гратці тільки смуги визначеної для нього частини стереопари, тоді як сусідні смуги закриті растром.
Технологію незалежно один від одного винайшли Август Бертьє, що не добився практичних результатів, і Фредерік Айвс, який в 1901 році створив першу у світі автостереограму, засновану на щілинному растрі. Два роки по тому Айвс розпочав продаж таких зображень, поклавши початок комерційного використання автостереоскопії . 4 лютого 1941 року в Москві почав працювати перший у світі кінозал, оснащений автостереоскопічним безокулярним екраном з дротяним щілинним растром . На початку
2000-х років компанія Sharp випустила перший у світі рідкокристалічний дисплей, що підтримує безочкову стереоскопію. Дисплей встановлювався в невеликі партії двох марок ноутбуків, і деякий час залишався унікальним. У 2009 році випущений стереофотоапарат з автостереоскопічними РК-дисплеєм діагоналлю 2,8 дюйма. Всі ці дисплеї, як і більш пізній дисплей ігрової консолі Nintendo 3DS, засновані на технології щілинного растру.
Крім великих світлових втрат, недоліком щілинного растра вважається порівняно вузька зона, з якої видно тривимірне зображення. Як наслідок, спостерігач повинен шукати оптимальне положення очей щодо екрана або світлини, а при випадковому зсуві голови ефект зникає. Паралельний щілинний растр дає дуже вузьку зону видимості, розташовану в перпендикулярній площині екрану. Для розширення цієї зони і її зміщення в більш зручну для кінопоказу площину нижче екрана радянський винахідник запропонував використовувати «перспективний» растр, щілини якого сходяться в одну точку. Деякі виробники моніторів розширюють зону видимості, керуючи станом затінювальних смуг за сигналами від датчиків айтрекінгу.
Лентикулярний растр
Растр з циліндричних лінз запатентований в 1912 році Уолтером Хесом. Заміна щілинного растра такими ж за розміром збиральними лінзами дозволило різко знизити світлові втрати, через які фотографії з накладними ґратками виглядали занадто темними. Ще однією перевагою виявилося розширення зони видимості стереозображення, занадто вузької у бар'єрних автостереограмах. Як наслідок, повноцінне тривимірне зображення стало видиме не з однієї обмеженої області, точно перед центром екрана, а й з бічних точок. За рахунок особливостей лентикулярного растру з'явилася можливість створення багаторакурсних автостереограмм, коли при переміщенні голови спостерігача змінюється точка огляду знятих об'єктів . Таку автостереограмму називають «паралакс-панорамограмою» .
Компанія Philips в середині 1990-х років створила технологію стереодисплею з лентикулярним растром, лінзи якого розташовувалися точно над лінійками пікселів, відповідно частковим зображенням стереопари. Такий пристрій дозволяв на моніторах серії WOWvx отримувати безокулярне стереозображення роздільністю до 2160p при 46 можливих кутах впевненого огляду . Компанія StereoGraphics випускає монітори схожої конструкції, але з похилим лентикулярном растром.
Інтегральна фотографія
Незадовго до винаходу Хесса в 1908 році Габрієль Ліппман запропонував технологію зйомки через двовимірний масив сферичних мікролінз . У цьому випадку з'являється можливість отримання об'ємних знімків, котрі відтворюють відзняті об'єкти в вихідному розмірі. Кожна з мікролінз формує часткове зображення об'єкта у власному ракурсі, який відрізняється від ракурсів інших лінз. В результаті, при відтворенні зробленого таким чином знімка, спостерігач бачить об'ємне зображення об'єктів зйомки, які «висять» за фотопластинкою на тій же відстані, що в момент зйомки . При будь-якому зсуві голови ракурс огляду змінюється так само, як у випадку огляду вихідних об'єктів. Таке багаторакурсне зображення іноді називають аспектограма або інтегральна фотографія. Недоліком аспектографії вважається невелике кутове поле, обмежене періодом мікролінзового растру. Тому інтегральна фотографія придатна тільки для зйомки невеликих предметів, співрозмірних з розміром пластинки і растру. За характером одержуваного зображення й інших особливостей інтегральна фотографія близька до винайденої пізніше голографії, і тому іноді носить назву променевої або некогерентної голографії.
Голографія
Технологією, що забезпечує найбільш досконалу автостереоскопію, стала винайдена в 1947 році угорським фізиком Деннісом Габором голографія . При запису голограм не використовуються ніякі об'єктиви, а замість форми об'єктів зйомки і розподілу освітленості на них, безпосередньо реєструється хвильове поле світла, відбитого цими об'єктами. Для цього вони освітлюються когерентними джерелами світла, в якості яких виступають лазери різних типів. Відбите об'єктами світло лазера складається з опорною хвилею від того ж джерела, утворюючи на поверхні фотопластинки з високою роздільною здатністю інтерференційну картину, що складається з мікроскопічних смуг, що чергуються . При освітленні проявленої фотопластинки таким же світлом, за рахунок дифракції по краях смуг інтерференційної картини, воно заломлюється, утворюючи хвильове поле, ідентичне існуючому в момент запису голограми . В результаті, спостерігач бачить уявне зображення знятих об'єктів, які «висять» на тій же відстані від фотопластинки, що і самі об'єкти. При цьому зображення виглядає об'ємним і багаторакурсним, дозволяючи «заглянути» за знятий об'єкт при зміщенні голови. Незважаючи на точність і реалістичність відображення предметів, голографія не знайшла широкого практичного застосування у фотографії і кінематографі через технологічну складність і необхідність когерентних світлових джерел.
Примітки
- Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике, 2003, с. 10.
- Мир техники кино, 2011, с. 35.
- Олег Нечай (11 квітня 2013). (рос.). журнал . Архів оригіналу за 27 серпня 2021. Процитовано 12 липня 2019.
- MediaVision, 2011, с. 65.
- (рос.). «Стереомания». Архів оригіналу за 9 липня 2019. Процитовано 9 липня 2019.
- Фотокинотехника, 1981, с. 272.
- Jose Fermoso (10 січня 2008). (англ.). Wired. Архів оригіналу за 8 серпня 2020. Процитовано 29 червня 2019.
- Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике, 2003, с. 45.
- Техника объёмной фотографии, 1978, с. 40.
- Фотокинотехника, 1981, с. 66.
- Советское фото, 1966, с. 42.
- Техника объёмной фотографии, 1978, с. 72.
Література
- В. И. Власенко. Глава III. Интегральная фотография // Техника объёмной фотографии / А. Б. Долецкая. — М.: «Искусство», 1978. — С. 36—66. — 102 с. — 50 000 экз.
- Фотокинотехника. — М.: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 65—67. — 449 с. — 100 000 экз.
- Николай Майоров. К 70-летию начала регулярной демонстрации стереофильмов в России : ( )[рос.] // «MediaVision» : журнал. — 2011. — № 8. — С. 65—67.
- Н. А. Майоров. Становление и развитие отечественного стереокино : ( )[рос.] // «Мир техники кино» : журнал. — 2011. — № 1 (19). — С. 33—51. — ISSN 1991-3400.
- М. Тверетинов. Объёмная фотография. Новая «специальность» лазера : ( )[рос.] // : журнал. — 1966. — № 4. — С. 42. — ISSN 0371-4284.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Avtostereoskopiya binokulyarna stereoskopiya riznovid stereoskopiyi v yakij dlya sprijnyattya ob yemnogo zobrazhennya ne potribni bud yaki dodatkovi pristosuvannya u viglyadi okulyariv stereoskopiyi i inshih pristroyiv sho rozmishuyutsya pered ochima sposterigacha Ob yemne zobrazhennya sprijmayetsya pri bezposerednomu rozglyadi ploskogo ekrana abo fotoznimku i nazivayetsya Dva sposobi avtostereoskopiyi zliva i Obidva sposobi zabezpechuyut separaciyu chastin rastrovanoyi stereopari dlya livogo i pravogo oka sposterigacha Najbilsh poshirenimi tehnologiyami avtostereoskopiyi vvazhayutsya lentikulyarnij abo golografiyu a takozh stereodisplej v tomu chisli displej svitlovogo polya Avtostereoskopiya vikoristovuyetsya v fotografiyi kinematografi telebachenni reklami ta inshih oblastyah vidobrazhennya vizualnoyi informaciyi Golovna perevaga danogo principu polyagaye v dostupnosti sprijnyattya trivimirnogo zobrazhennya bez dodatkovih pristroyiv a takozh lyudmi z defektami zoru sho nosyat okulyari TehnologiyiV suchasnij tehnici vidomo bezlich tehnologij avtostereoskopiyi v tomu chisli z vikoristannyam okulografiyi Ale bilshist z nih zasnovani na rastrovomu principi separaciyi stereopari Pri comu mozhe vikoristovuvatisya lentikulyarnij prizmatichnij abo shilinnij rastr Chitkist zobrazhennya po gorizontali pri comu neminuche znizhuyetsya ale jogo ob yem vpevneno sprijmayetsya bilshistyu glyadachiv Kozhen z dvoh riznovidiv rastriv maye svoyi perevagi ale zastosovuyetsya ne u vsih vipadkah Shilinnij bar yernij rastr Princip zasnovanij na perekritti riznih dilyanok zobrazhennya gratkami z vuzkih neprozorih smug pri rozglyadanni ob yektiv z riznih tochok Pri comu zobrazhennya stereopari skladayutsya zi smug sho cherguyutsya odna za odnoyu V rezultati kozhne oko sposterigacha bachit cherez shilini v gratci tilki smugi viznachenoyi dlya nogo chastini stereopari todi yak susidni smugi zakriti rastrom Tehnologiyu nezalezhno odin vid odnogo vinajshli Avgust Bertye sho ne dobivsya praktichnih rezultativ i Frederik Ajvs yakij v 1901 roci stvoriv pershu u sviti avtostereogramu zasnovanu na shilinnomu rastri Dva roki po tomu Ajvs rozpochav prodazh takih zobrazhen poklavshi pochatok komercijnogo vikoristannya avtostereoskopiyi 4 lyutogo 1941 roku v Moskvi pochav pracyuvati pershij u sviti kinozal osnashenij avtostereoskopichnim bezokulyarnim ekranom z drotyanim shilinnim rastrom Na pochatku 2000 h rokiv kompaniya Sharp vipustila pershij u sviti ridkokristalichnij displej sho pidtrimuye bezochkovu stereoskopiyu Displej vstanovlyuvavsya v neveliki partiyi dvoh marok noutbukiv i deyakij chas zalishavsya unikalnim U 2009 roci vipushenij stereofotoaparat z avtostereoskopichnimi RK displeyem diagonallyu 2 8 dyujma Vsi ci displeyi yak i bilsh piznij displej igrovoyi konsoli Nintendo 3DS zasnovani na tehnologiyi shilinnogo rastru Krim velikih svitlovih vtrat nedolikom shilinnogo rastra vvazhayetsya porivnyano vuzka zona z yakoyi vidno trivimirne zobrazhennya Yak naslidok sposterigach povinen shukati optimalne polozhennya ochej shodo ekrana abo svitlini a pri vipadkovomu zsuvi golovi efekt znikaye Paralelnij shilinnij rastr daye duzhe vuzku zonu vidimosti roztashovanu v perpendikulyarnij ploshini ekranu Dlya rozshirennya ciyeyi zoni i yiyi zmishennya v bilsh zruchnu dlya kinopokazu ploshinu nizhche ekrana radyanskij vinahidnik zaproponuvav vikoristovuvati perspektivnij rastr shilini yakogo shodyatsya v odnu tochku Deyaki virobniki monitoriv rozshiryuyut zonu vidimosti keruyuchi stanom zatinyuvalnih smug za signalami vid datchikiv ajtrekingu Lentikulyarnij rastr Rastr z cilindrichnih linz zapatentovanij v 1912 roci Uolterom Hesom Zamina shilinnogo rastra takimi zh za rozmirom zbiralnimi linzami dozvolilo rizko zniziti svitlovi vtrati cherez yaki fotografiyi z nakladnimi gratkami viglyadali zanadto temnimi She odniyeyu perevagoyu viyavilosya rozshirennya zoni vidimosti stereozobrazhennya zanadto vuzkoyi u bar yernih avtostereogramah Yak naslidok povnocinne trivimirne zobrazhennya stalo vidime ne z odniyeyi obmezhenoyi oblasti tochno pered centrom ekrana a j z bichnih tochok Za rahunok osoblivostej lentikulyarnogo rastru z yavilasya mozhlivist stvorennya bagatorakursnih avtostereogramm koli pri peremishenni golovi sposterigacha zminyuyetsya tochka oglyadu znyatih ob yektiv Taku avtostereogrammu nazivayut paralaks panoramogramoyu Kompaniya Philips v seredini 1990 h rokiv stvorila tehnologiyu stereodispleyu z lentikulyarnim rastrom linzi yakogo roztashovuvalisya tochno nad linijkami pikseliv vidpovidno chastkovim zobrazhennyam stereopari Takij pristrij dozvolyav na monitorah seriyi WOWvx otrimuvati bezokulyarne stereozobrazhennya rozdilnistyu do 2160p pri 46 mozhlivih kutah vpevnenogo oglyadu Kompaniya StereoGraphics vipuskaye monitori shozhoyi konstrukciyi ale z pohilim lentikulyarnom rastrom Integralna fotografiya Dokladnishe Integralna fotografiya Nezadovgo do vinahodu Hessa v 1908 roci Gabriyel Lippman zaproponuvav tehnologiyu zjomki cherez dvovimirnij masiv sferichnih mikrolinz U comu vipadku z yavlyayetsya mozhlivist otrimannya ob yemnih znimkiv kotri vidtvoryuyut vidznyati ob yekti v vihidnomu rozmiri Kozhna z mikrolinz formuye chastkove zobrazhennya ob yekta u vlasnomu rakursi yakij vidriznyayetsya vid rakursiv inshih linz V rezultati pri vidtvorenni zroblenogo takim chinom znimka sposterigach bachit ob yemne zobrazhennya ob yektiv zjomki yaki visyat za fotoplastinkoyu na tij zhe vidstani sho v moment zjomki Pri bud yakomu zsuvi golovi rakurs oglyadu zminyuyetsya tak samo yak u vipadku oglyadu vihidnih ob yektiv Take bagatorakursne zobrazhennya inodi nazivayut aspektograma abo integralna fotografiya Nedolikom aspektografiyi vvazhayetsya nevelike kutove pole obmezhene periodom mikrolinzovogo rastru Tomu integralna fotografiya pridatna tilki dlya zjomki nevelikih predmetiv spivrozmirnih z rozmirom plastinki i rastru Za harakterom oderzhuvanogo zobrazhennya j inshih osoblivostej integralna fotografiya blizka do vinajdenoyi piznishe golografiyi i tomu inodi nosit nazvu promenevoyi abo nekogerentnoyi golografiyi Golografiya Princip vidtvorennya ob yemnogo zobrazhennya gologrami Tehnologiyeyu sho zabezpechuye najbilsh doskonalu avtostereoskopiyu stala vinajdena v 1947 roci ugorskim fizikom Dennisom Gaborom golografiya Pri zapisu gologram ne vikoristovuyutsya niyaki ob yektivi a zamist formi ob yektiv zjomki i rozpodilu osvitlenosti na nih bezposeredno reyestruyetsya hvilove pole svitla vidbitogo cimi ob yektami Dlya cogo voni osvitlyuyutsya kogerentnimi dzherelami svitla v yakosti yakih vistupayut lazeri riznih tipiv Vidbite ob yektami svitlo lazera skladayetsya z opornoyu hvileyu vid togo zh dzherela utvoryuyuchi na poverhni fotoplastinki z visokoyu rozdilnoyu zdatnistyu interferencijnu kartinu sho skladayetsya z mikroskopichnih smug sho cherguyutsya Pri osvitlenni proyavlenoyi fotoplastinki takim zhe svitlom za rahunok difrakciyi po krayah smug interferencijnoyi kartini vono zalomlyuyetsya utvoryuyuchi hvilove pole identichne isnuyuchomu v moment zapisu gologrami V rezultati sposterigach bachit uyavne zobrazhennya znyatih ob yektiv yaki visyat na tij zhe vidstani vid fotoplastinki sho i sami ob yekti Pri comu zobrazhennya viglyadaye ob yemnim i bagatorakursnim dozvolyayuchi zaglyanuti za znyatij ob yekt pri zmishenni golovi Nezvazhayuchi na tochnist i realistichnist vidobrazhennya predmetiv golografiya ne znajshla shirokogo praktichnogo zastosuvannya u fotografiyi i kinematografi cherez tehnologichnu skladnist i neobhidnist kogerentnih svitlovih dzherel PrimitkiStereoskopiya v kino foto videotehnike 2003 s 10 Mir tehniki kino 2011 s 35 Oleg Nechaj 11 kvitnya 2013 ros zhurnal Arhiv originalu za 27 serpnya 2021 Procitovano 12 lipnya 2019 MediaVision 2011 s 65 ros Stereomaniya Arhiv originalu za 9 lipnya 2019 Procitovano 9 lipnya 2019 Fotokinotehnika 1981 s 272 Jose Fermoso 10 sichnya 2008 angl Wired Arhiv originalu za 8 serpnya 2020 Procitovano 29 chervnya 2019 Stereoskopiya v kino foto videotehnike 2003 s 45 Tehnika obyomnoj fotografii 1978 s 40 Fotokinotehnika 1981 s 66 Sovetskoe foto 1966 s 42 Tehnika obyomnoj fotografii 1978 s 72 LiteraturaV I Vlasenko Glava III Integralnaya fotografiya Tehnika obyomnoj fotografii A B Doleckaya M Iskusstvo 1978 S 36 66 102 s 50 000 ekz Fotokinotehnika M Sovetskaya enciklopediya 1981 S 65 67 449 s 100 000 ekz Nikolaj Majorov K 70 letiyu nachala regulyarnoj demonstracii stereofilmov v Rossii ros MediaVision zhurnal 2011 8 S 65 67 N A Majorov Stanovlenie i razvitie otechestvennogo stereokino ros Mir tehniki kino zhurnal 2011 1 19 S 33 51 ISSN 1991 3400 M Tveretinov Obyomnaya fotografiya Novaya specialnost lazera ros zhurnal 1966 4 S 42 ISSN 0371 4284